Влияние наноразмерного гидрофильного наполнителя на релаксацию заряда в

Влияние наноразмерного гидрофильного наполнителя на релаксацию заряда в композитных пленках полилактида Работу выполнила: студентка факультета физики 2 курса магистратуры Сотова Ю. И. Научный руководитель: д-р физ. -мат. н. , проф. Гороховатский Ю. А.

Постановка задачи С экологической точки зрения упаковку продуктов питания необходимо делать биоразлагаемой. Перспективным для этого материалом является полилактид (ПЛА) – биоразлагаемый линейный полимер, мономером которого является молочная кислота. В последнее время упаковку делают активной, т. е. обладающей бактерицидными свойствами. Один из эффективных способов получения активной упаковки – электретирование.

Термостимулированная релаксация поверхностного потенциала в исходных и композитных пленках ПЛА Потенциал, отн. ед. 1 0. 8 0. 6 0. 4 2 1 0. 2 4 3 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Температура, °C 130 1 – исх. ПЛА, заряженный в поле отрицательного коронного разряда, 2 – исх. ПЛА, заряженный в поле положительного коронного разряда, 3 – ПЛА+2%Si. O 2, заряженный в поле отрицательного коронного разряда, 4 – ПЛА+2%Si. O 2, заряженный в поле положительного коронного разряда

Термостимулированные токи в исходных пленках ПЛА (термоэлектретное состояние) Ток, А 3 E-12 2 E-12 1 E-12 3 2 1 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Температура, °C 1 –Tp=60°C, 2 – Tp=70°C, 3 – Tp=75°C 100

Термостимулированные токи в исходных и композитных пленках ПЛА (термоэлектретное состояние) Ток, А 1 E-12 8 E-13 6 E-13 4 E-13 1 2 2 E-13 3 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Температура, °C 1 – исх. ПЛА, 2 – ПЛА+2%Si. O 2, 3 – ПЛА+6%Si. O 2 100

Термостимулированная релаксация поверхностного потенциала в исходных и композитных пленках ПЛА Потенциал, отн. ед. 1 0. 8 0. 6 0. 4 2 1 0. 2 4 3 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Температура, °C 130 1 – исх. ПЛА, заряженный в поле отрицательного коронного разряда, 2 – исх. ПЛА, заряженный в поле положительного коронного разряда, 3 – ПЛА+2%Si. O 2, заряженный в поле отрицательного коронного разряда, 4 – ПЛА+2%Si. O 2, заряженный в поле положительного коронного разряда

Термостимулированные токи в исходных пленках ПЛА (короноэлектретное состояние) Ток, А 1. 2 E-11 8 E-12 4 E-12 1 0 0 10 20 30 Температура, °C -4 E-12 40 50 60 70 80 90 2 1 – положительная полярность коронирующего электрода, 2 – отрицательная полярность коронирующего электрода 100

Температурная зависимость стабильности электретного состояния от концентрации наполнителя Температурная стабильность, °С 90 80 70 60 50 40 30 -1% 1% 3% 5% Концентрация наполнителя 7%

1. 2. 3. 4. 5. 6. Основные выводы С помощью данных термоактивационной спектроскопии удалось идентифицировать заряд-дипольные центры в исходных и композитных пленках ПЛА (W=(0, 90± 0, 03) э. В, ω=1012 с-1); Данные термоактивационной спектроскопии свидетельствуют о том, что при внесении гидрофильного наполнителя Si. O 2 концентрация заряд-дипольных центров уменьшается; Глубокие приповерхностные ловушки присущи матрице полимера, а не наполнителю. Введение наполнителя позволяет лишь наблюдать эти ловушки; И в исходных, и в композитных пленках ПЛА глубина ловушек для положительных носителей заряда больше, чем для отрицательных; Оптимальная концентрация наполнителя Si. O 2, позволяющая добиться наибольшей стабильности электретного состояния, составляет 2%; Композитные пленки ПЛА обладают стабильностью электретного состояния, удовлетворяющей требованию активных упаковочных материалов (время хранения при комнатной температуре составляет 4 -5 месяцев).

Спасибо за внимание!